矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理研究.pdf
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1、2023年7月上 世界有色金属 199矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理研究陈德(甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院,甘肃 白银 7 3 0 9 0 0)摘 要:伴随着国家市场改革开放,对各种矿山资源的需求量持续增加,各种矿山开采工程不断增加,对矿山开采要求不断增加。为了满足不断提升的矿山开采要求,各种新技术手段和设备在矿山钻探工程中的应用不断增加。但是由于深部矿山地质情况比较复杂,矿山钻探难度相对较高,在实际开展开采作业中,容易导致各种事故的发生。为了保证钻探作业可以顺利进行,就需要采取必要的防范和解决措施。为此,笔者将要在本文中对矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理进行研究,希望对促
2、进我国矿山开采事业发展,可以起到有力的作用。关键词:矿山;钻探工程;钻孔事故中图分类号:T D 7 7 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-5 0 6 5(2 0 2 3)1 3-0 1 9 9-3Research on drilling accidents and their prevention and treatment in mining drilling engineeringCHENDe(B a i y i n Mi n e r a l E x p l o r a t i o n I n s t i t u t e o f G a n s u No n f e r r o u
3、 s Me t a l s G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o n B u r e a u,B a i y i n 7 3 0 9 0 0,C h i n a)Abstract:Wi t h t h e r e f o r m a n d o p e n i n g u p o f t h e n a t i o n a l ma r k e t,t h e d e ma n d f o r v a r i o u s mi n i n g r e s o u r c e s c o n t i n u e s t o i n c r e a s e
4、,a n d v a r i o u s mi n i n g p r o j e c t s c o n t i n u e t o i n c r e a s e,w i t h i n c r e a s i n g r e q u i r e me n t s f o r mi n i n g.I n o r d e r t o me e t t h e c o n s t a n t l y i mp r o v i n g mi n i n g r e q u i r e me n t s,t h e a p p l i c a t i o n o f v a r i o u s
5、n e w t e c h n o l o g i c a l me a n s a n d e q u i p me n t i n mi n i n g d r i l l i n g e n g i n e e r i n g i s c o n s t a n t l y i n c r e a s i n g.Ho w e v e r,d u e t o t h e c o mp l e x g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f d e e p mi n e s a n d t h e r e l a t i v e l y h i
6、g h d i f f i c u l t y o f mi n i n g d r i l l i n g,v a r i o u s a c c i d e n t s c a n e a s i l y o c c u r i n a c t u a l mi n i n g o p e r a t i o n s.I n o r d e r t o e n s u r e t h e s mo o t h p r o g r e s s o f d r i l l i n g o p e r a t i o n s,n e c e s s a r y p r e v e n t i o
7、 n a n d r e s o l u t i o n me a s u r e s n e e d t o b e t a k e n.T h e r e f o r e,t h e a u t h o r w i l l c o n d u c t r e s e a r c h o n d r i l l i n g a c c i d e n t s a n d t h e i r p r e v e n t i o n a n d t r e a t me n t i n mi n i n g d r i l l i n g e n g i n e e r i n g i n t
8、h i s a r t i c l e,h o p i n g t o p l a y a s t r o n g r o l e i n p r o mo t i n g t h e d e v e l o p me n t o f C h i n a s mi n i n g i n d u s t r y.Keywords:mi n i n g;D r i l l i n g e n g i n e e r i n g;D r i l l i n g a c c i d e n t收稿日期:2 0 2 3-0 4作者简介:陈德,汉族,甘肃会宁人,函授本科,工程师,研究方向:地质岩芯钻探。
9、当前各种深层矿山资源开采工程范围不断扩大,矿山钻探工程也不断向着深处发展。然而,深部地质构造相对复杂,容易导致各种钻孔事故的发生,一旦发生钻孔事故,不仅会对工程进度造成影响,甚至会导致较大的经济损失,影响到工程发展速度。因此,应该充分做好各种事故发生原因分析工作,采取必要且合理的预防和处理措施,从而最大程度保证工程开采效果。1 矿山钻探工程中钻孔事故分析1.1 矿山钻探工程事故分类矿山钻探工程事故大致可以分为两类,一种是人为事故,一种是自然事故。在各种事故当中,人为原因造成的事故相对较多,很多时候是由于操作人员不能按照流程操作导致的,难以根据实际情况采取必要的防范措施。人为事故通常会包括钻具折
10、断、脱落事故、烧钻事故、套管事故以及岩粉埋钻事故等,自然事故通常是由于岩壁不稳定导致的孔壁坍塌事故以及由于地层破碎导致掉块挤压事故等,自然事故主要是由于地质自身因素所导致的。图1井喷事故现场1.2 烧钻事故分析烧钻事故的类型也相对较多,它们根据矿山所处地质状况以及矿产资源勘探施工经验,主要分为以下几种类型。在实际开展钻探作业中,各种钻孔设备参数不符合实际应用要求,作业中旋转速度过高,直接导致立轴转速过快。冲洗液在实际输送过程中由于泵的力量不够,导致输送速度过慢,矿井底部钻头磨损严重,时间一长容易导致钻头磨损情况的发生,对钻头使用寿命造成了非常严重的影响。矿山所处地质条件相对复杂,地层有较为严重
11、的破碎问题,钻头钻进长期处于盲区域,施工人员难以准确掌握地下状况,对钻头施加的压力过大,各种钻进碎屑不能及时清除,并最终导致烧钻情况的发生。在实际钻进作业中,钻杆承受的压力往往较大,对钻杆连接螺纹强度有着相对较高的要求,施工作业中容易发生磨损过度的问题,情况严重会直接导致断世界有色金属2023年7月上200裂问题的发生,冲洗液也随之泄露,钻井底部一旦供油不足,就会导致烧钻情况的发生。钻头如果在井下停留时间过长,或者钻头提出时间过长,碎屑就容易直接沉淀在钻井底部,如果在钻孔之前不能将这些碎屑清除干净,就容易导致管道堵塞问题的发生,并最终导致钻探事故的发生。在开展矿山钻探工程中,一旦钻井深度超过了
12、1012m,就非常容易发生烧钻事故,情况相对比较严重。如果钻机设备整体速度超过了255转,钻具运行阻力就会显著增加,钻泵的泵压虽然保持正常,但是钻孔设备电流却增加很多,烧钻事故非常严重。1.3 卡钻事故的发生卡钻事故主要是指钻具设备在钻井内部被挤夹,不能旋转也不能将钻具带出地面,且由于卡钻事故的发生,直接导致冲洗液流动不畅问题的发生,在大部分情况下甚至导致憋水问题的发生。地质问题也容易导致卡钻事故的发生,由于钻进路径地层不够稳定,容易导致钻井岩壁发生较为严重的破坏,由于不稳定的结构导致其失去稳定的状态,钻井内部的岩壁变形情况也相对比较严重,崩坏的岩石和土层向中心靠拢,直接表现为错动和位移情况的
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